Polttokennoteknologian tarjoamat mahdollisuudet suomalaiselle kulkuneuvo-, kone- ja elektroniikkateollisuudelle 02-11/2001

Transkriptio

1 Polttokennoteknologian tarjoamat mahdollisuudet suomalaiselle kulkuneuvo-, kone- ja elektroniikkateollisuudelle 02-11/2001

2 Hankkeen pääsisältö Teknologian kehitystilannekartoitus Yrityskysely kotimaisesta aktiviteetista Aktivointi-workshop Tiedotus- ja päättöseminaari Raportti (MET Kustannus) Yhteistyössä MET, TEKES, Wärtsilä Technology, Sandvik-Tamrock Oy ja Fortum Oil and Gas Oy 2/13

3 Polttokennon perusrakenne Sähkökemiallinen reaktio, jossa polttoaine + happi yhdistyvät (ilman palamista) tuottaen sähkövirtaa Kennojännite n. 1 V, joten tarvitaan useita kennoja >> pino eli stack 3/13

4 Polttokennojärjestelmän kaavio Valvonta, ohjaus- jasäätöjärjestelmä ~ Sähkön laatusäätö Polttokenno(t) Jäähdytystai lämmönottopiiri Liitäntäjärjestelmä Ilmakompressori tai pumppu Tukijärjestelmä Polttoaine (vetykaasu) COjaCO 2 Vesi polttokennolta Vetykaasusäiliö tai Polttoainejärjestelmä Kaasun puhdistus Reformeri eli vetykaasun valmistus + katalyyttinen poltin Höyrystin Nestemäisen polttoaineen säiliö 4/13

5 Polttokennotyypit Erilaiset elektrolyytit: PAFC - Phosphoric Acid (fosforihappo) SOFC - Solid Oxide (kiinteäoksidi) SPFC/PEM - Solid Polymer (polymeeri) MCFC - Molten Carbonate (sulakarbonaatti) AFC - Alkaline FC (alkaali) 5/13

6 Polttoaineet Korkealämpötilakennot ( o C): SOFC: vety, maakaasu (ns. sisäinen reformointi) MCFC: vety, maakaasu (ns. sisäinen reformointi) matalalämpötilakennot ( o C): PAFC: vety (erill. reformerilla myös maakaasu) AFC: vety (ulk. reformerilla myös muut) PEM: vety (ulk. reformerilla myös muut) 6/13

7 Potentiaalisimmat sovelluskohteet Voimantuotanto (erityisesti hajautettu) Talokohtainen CHP (mikro-chp) UPS (tietojenkäsittely ja tietoliikenne) Pienkoneet: akun tai patterin korvaaja Kulkuneuvot ja työkoneet päävoimalaite apuvoiman (sähkön) tuotanto, ns. APU 7/13

8 Haasteet Voimalaitteen tehopaino/tehotiheys Kustannukset/hinta Käynnistysaika Käyttöikä Polttoainekysymykset jakelu / varastointi / energiatiheys 8/13

9 Yrityskysely - Kohdeyritykset Kohdeyritykset MET-jäsenrekisteristä 25 yritystä, joiden toimialat: kulkuneuvot: autot (2), laivat (2) = 4 työkoneet ja vastaavat: =15 metsäkoneet (4), muut työkoneet (11) alihankinta (ohjaamot, kuormatilat) = 2 sähkötekniikka/elektroniikka = 4 9/13

10 Tulosyhteenveto Suomessa yritysten panostus polttokennoteknologiaan on ollut varovaista. Laajemmalle sovellusten tutkimukselle on perusteita; kehitysvaiheessa olevalla uudella teknologia-alueella ideoita ja osaajia etsitään aktiivisesti ja uusia kumppanuussuhteita muodostetaan koko ajan. Kotimaiseen osaamiseen perustuvaa systeemi-integrointiin ja laajojen sovellusten kehittämiseen panostettava. Kansainvälinen näkökulma tärkeä Liiketoimintamahdollisuuksista nopeimmin hyödynnettävissä hajautettu sähköntuotanto ja kannettavat pienlaitteet, työkonepuolella kalliit erikoissovellukset 10/13

11 Kansainvälinen näkökulma: John Dean, Director Equity Research, UBS Warburg, London, UK Hannover Fair Energy Summit 1/3 Tulevaisuuden energiahuolto on moni-arvoinen niin tuotantotapojen kuin poltto-aineiden ja energialähteiden suhteen. Mikään vaihtoehto ei nouse ylivoimaiseksi. Polttokennojen nostamiseksi uskottavien vaihtoehtojen joukkoon tarvitaan ainakin yhden yrityksen kaupallisesti kannattava läpimurto. 11/13

12 Kansainvälinen näkökulma: John Dean, Director Equity Research, UBS Warburg, London, UK Hannover Fair Energy Summit 2/3 Lupaavin sovellusalue voisi olla paikallinen voimantuotanto. Niche-sovelluksilla voi tehdä nopeitakin läpimurtoja, jos polttokennoilla on huomattavaa lisäarvoa asiakkaalle/käyttäjälle Toisaalta kannettavien elektroniikka-laitteiden voimanlähteille sallitaan helpommin korkeita hintoja/kwh. Automarkkinat on suuri kysymysmerkki 12/13

13 Kansainvälinen näkökulma: John Dean, Director Equity Research, UBS Warburg, London, UK Hannover Fair Energy Summit 3/3 Nykyinen tilanne pääomamarkkinoilla voi rajoittaa polttokennoyritysten kehittämismahdollisuuksia, koska uusien teknologiayritysten riskit koetaan suuriksi nopeiden tuotto-odotusten ja monimutkaisen teknologian kaupallistamisen yhteensovittaminen on vaikeaa. 13/13